安全檢測設(shè)計(jì)概述

-6數(shù)據(jù)處理模塊4.3電路仿真單片機(jī)煤氣報(bào)警系統(tǒng)仿真圖如圖4-7所示，此為濃度檢測正常狀態(tài)；單片機(jī)煤氣報(bào)警系統(tǒng)仿真圖如圖4-7所示，此為濃度超限報(bào)警狀態(tài)；單片機(jī)煤氣報(bào)警系統(tǒng)仿真圖如圖4-7所示，此為傳感器顯示當(dāng)前的濃度。圖4-7家用可燃性氣體檢測報(bào)警器仿真圖系統(tǒng)仿真通過電壓表的電壓輸入表示外部傳感器輸入的電壓，并將其進(jìn)行顯示。單片機(jī)煤氣報(bào)警系統(tǒng)仿真圖1所示，仿真圖中用0-5V的電壓表顯示當(dāng)前輸入的電壓，并代替了傳感器。因?yàn)閭鞲衅髟趐ruteus里找不到MQ-2那個(gè)傳感器，只能使用輸入電壓表示當(dāng)前濃度的變化。仿真圖2單片機(jī)煤氣報(bào)警系統(tǒng)仿真圖2所示，此模塊使用LED數(shù)碼管進(jìn)行選擇動(dòng)態(tài)顯示ACD0809采集的濃度信息。仿真圖3單片機(jī)煤氣報(bào)警系統(tǒng)仿真圖3所示，此模塊用于采集傳感器的濃度。5系統(tǒng)調(diào)試5.1硬件的調(diào)試在單片機(jī)開發(fā)過程中，從硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)都需要做到準(zhǔn)確無誤?？梢娬{(diào)試的工作量比較大。調(diào)試部分是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的部分。調(diào)試的成功與否直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可行性。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)覺和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障?？梢娪布恼{(diào)試是基礎(chǔ)，假如硬件調(diào)試不通過，軟件設(shè)計(jì)則是無從做起。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)從布線到焊接安裝完成之后，就開始進(jìn)入硬件調(diào)試時(shí)期，調(diào)試大體能夠分為以下幾步。5.1.1排除邏輯故障這類故障往往由于設(shè)計(jì)和加工制板過程中工藝性錯(cuò)誤所造成的。要緊包括錯(cuò)線、開路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認(rèn)真對(duì)比原理圖，看兩者是否一致。應(yīng)特不注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和操縱總線）是否存在相互之間短路或與其它信號(hào)線路短路。必要時(shí)利用數(shù)字萬用表的短路測試功能，能夠縮短排錯(cuò)時(shí)刻。5.1.2排除元器件故障造成這類錯(cuò)誤的緣故有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買來時(shí)就已壞了；另一個(gè)是由于安裝錯(cuò)誤，造成器件燒壞。能夠采取檢查元器件與設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無誤后，用替換方法排除錯(cuò)誤。5.1.3排除電源故障在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則專門容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC與GND之間電位，若在5V～4.8V之間屬正常。若有高壓，聯(lián)機(jī)仿真器調(diào)試時(shí)，將會(huì)損壞仿真器等，有時(shí)會(huì)使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。5.2聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試聯(lián)機(jī)仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等工具。這些工具是單片機(jī)開發(fā)的最差不多工具。信號(hào)線是聯(lián)絡(luò)單片機(jī)和外部器件的紐帶，假如信號(hào)線連結(jié)錯(cuò)誤或時(shí)序不對(duì)，那么都會(huì)造成對(duì)外圍電路讀寫錯(cuò)誤。52系列單片機(jī)的信號(hào)線大體分為讀、寫信號(hào)線、片選信號(hào)線、時(shí)鐘信號(hào)線、外部程序存貯器讀選通信號(hào)（PSEN）、地址鎖存信號(hào)（ALE）、復(fù)位信號(hào)等幾大類。這些信號(hào)大多屬于脈沖信號(hào)，關(guān)于脈沖信號(hào)借助示波器（那個(gè)地點(diǎn)指通用示波器）用常規(guī)方法專門難觀測到，必須采取一定措施才能觀測到。應(yīng)該利用軟件編程的方法來實(shí)現(xiàn)。例如對(duì)片選信號(hào)，運(yùn)行相關(guān)小程序就能夠檢測出譯碼片選信號(hào)是否正常。執(zhí)行程序后，就能夠利用示波器觀看芯片的片選信號(hào)引出腳（用示波器掃描時(shí)刻為1μs／每格檔），這時(shí)應(yīng)看到周期為數(shù)微秒的負(fù)脈沖波形，若看不到則講明譯碼信號(hào)有錯(cuò)誤。關(guān)于電平類信號(hào)，觀測起來就比較容易。例如對(duì)復(fù)位信號(hào)觀測就能夠直接利用示波器，當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，能夠看到的復(fù)位引腳將變?yōu)楦唠娖?；一旦松開，電平將變低。總而言之，關(guān)于脈沖觸發(fā)類的信號(hào)我們要用軟件來配合，并要把程序編為死循環(huán)，再利用示波器觀看；關(guān)于電平類觸發(fā)信號(hào)，能夠直接用示波器觀看。顯示器部分調(diào)試為了使調(diào)試順利進(jìn)行，首先將LED顯示分離，如此就能夠用靜態(tài)方法先測試LED顯示，分不用規(guī)定的電平加至操縱數(shù)碼管段和位顯示的引腳，看數(shù)碼管顯示是否與理論上一致。不一致，一般為LED顯示器接觸不良所致，必須找出故障，排除后再檢測電路工作是否正常。對(duì)應(yīng)進(jìn)行編程調(diào)試時(shí)，分為兩個(gè)步驟：第一，對(duì)其進(jìn)行初始化（即寫入命令操縱字，最好定義為輸出方式）。第二，將LED結(jié)合起來，借助開發(fā)機(jī)，通過編制程序（最好采納“8”字循環(huán)程序）進(jìn)行調(diào)試。若調(diào)試通過后，就能夠編制應(yīng)用程序了。5.3軟件調(diào)試軟件調(diào)試要緊采納keil軟件調(diào)試編譯單片機(jī)程序。由于由于STC89C52能夠擦寫上千次，因此在那個(gè)調(diào)試過程中，并沒有用仿真器來實(shí)踐，而是直接將程序燒寫進(jìn)單片機(jī)來操作。將通過KEIL軟件編譯通過的單片機(jī)程序生成的“.hex”文件用燒錄軟件通過下載線燒寫進(jìn)單片機(jī)中。5.4軟、硬件整體調(diào)試軟、硬件聯(lián)調(diào)是將差不多調(diào)試通過的軟件和硬件結(jié)合起來一起進(jìn)行調(diào)試。這部分是單片機(jī)制作過程中最重要的調(diào)試部分。單一的軟件或是硬件的調(diào)試通過了并不能驗(yàn)證總的方案的可行性。只有將整個(gè)系統(tǒng)的軟件硬件相結(jié)合連接起來進(jìn)行調(diào)試，也確實(shí)是綜合調(diào)試。假如調(diào)試成功了才能講明此系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)差不多成功。采納Keil軟件和硬件電路板進(jìn)行軟硬件聯(lián)合仿真，首先編譯單片機(jī)程序，然后運(yùn)行編譯的程序，程序檢查成功后，再把程序燒入硬件之中。對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤要認(rèn)真分析，然后不斷更正錯(cuò)誤，直至達(dá)到理想效果為止。在軟硬件聯(lián)調(diào)時(shí)，依照在程序中設(shè)定的閾值，將打火機(jī)打火放到氣體傳感器周圍，如此氣體傳感器就能夠采集到相應(yīng)可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)濃度超過預(yù)設(shè)閾值，蜂鳴器就會(huì)立即報(bào)警，同時(shí)吸合繼電器。結(jié)論本次設(shè)計(jì)對(duì)可燃性氣體報(bào)警操縱器進(jìn)行了深入的研究，在參考國內(nèi)外一些資料的基礎(chǔ)上，比較合理地選擇了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，采納了“探測器+單片機(jī)操縱電路”設(shè)計(jì)思路，由于具有操作簡單，有用性強(qiáng)，價(jià)格廉價(jià)，安全性高等特點(diǎn)，因此特不適合貯氣倉庫，以及家庭等場所使用，具有專門高的有用價(jià)值。本次設(shè)計(jì)的可燃性氣體報(bào)警器由探測器與單片機(jī)操縱電路兩大部分構(gòu)成。依照設(shè)計(jì)要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用MQ-2氣體傳感器。該傳感器是對(duì)以烷類氣體為主的多種可燃性氣體有良好敏感特性的廣譜型半導(dǎo)體敏感器件。它的靈敏度適中，響應(yīng)與恢復(fù)特性好，長期工作穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、抗環(huán)境氣氛阻礙及抗溫濕度阻礙等性能均優(yōu)。該儀器采納了高性能STC89C52單片機(jī)作為核心電路，充分利用了STC89C52的高速數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化和智能化，使儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用程序用C語言編寫，充分利用芯片資源，提高了測量精度和代碼執(zhí)行效率，減小代碼容量。對(duì)可燃性氣體采納濾波、線性化處理等，不但最大限度地排除現(xiàn)場噪聲干擾，降低可燃性氣體報(bào)警器誤報(bào)概率，而且易于在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)。此電路具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，線性度好，溫漂小等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)也存在著一些需要完善的地點(diǎn)，譬如讓檢測進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)行多點(diǎn)同時(shí)檢測、如何更加智能化的進(jìn)行報(bào)警工作，如何能更好的減少檢測誤差等問題值得去進(jìn)一步的研究和探討。本次設(shè)計(jì)的可燃性氣體報(bào)警操縱警器靈敏度高，在測量范圍內(nèi)具有較理想的特性，適用于低流速的可燃性氣體測量。本課題的工作為便攜式儀器的研制和有用化提供了較好的實(shí)現(xiàn)方案，為今后該領(lǐng)域的研究提供了專門好的參考依據(jù)。致謝從課題的選擇、理論研究、最終方案的確立到設(shè)計(jì)的撰寫、定稿，都滲透著老師的心血，他兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和寬以待人、認(rèn)真負(fù)責(zé)的優(yōu)秀品質(zhì)必將在今后的學(xué)習(xí)和工作中時(shí)時(shí)激勵(lì)我、督促我。通過這次課程設(shè)計(jì)，我取得了專門大的進(jìn)步，這與老師在生活上、工作上和學(xué)習(xí)上給予我的關(guān)懷和關(guān)心是分不開的，在此我深表謝意。同時(shí)向給過我關(guān)心的同學(xué)表示由衷地感謝。在此謹(jǐn)向他們表示衷心地感謝!參考文獻(xiàn)[1]王元慶.新型傳感器原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002:67-69.[2]王幸之等.AT89系列單片機(jī)原理與接口[M]．北京：北京航空航天大學(xué)，2004:104-106.[3]牛德芳.半導(dǎo)體傳感器原理及應(yīng)用[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，1993:97-101.[4]厲玉鳴.化工儀表及自動(dòng)化[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006:144-147.[5]李永生，楊莉玲.半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究[J].傳感器技術(shù).2002，(3):1-3.[6]李忠國，陳剛.單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)[M].北京：人民郵電出版社，2006:49-52.[7]阮維國.TGS813型半導(dǎo)體氣敏傳感器及其在燃?xì)舛練鈾z測中的應(yīng)用電路[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器.1998，(3):1-2[8]宋浩，田豐.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005:133-136.[9]張保衛(wèi)，尚家封，趙金水.燃?xì)鈭?bào)警器的分類與選擇[J].山東消防，2003，(8):1-2[10]羅翼，張宏偉.PIC單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例[M].北京：中國電力出版社，2005:111-121.[11]郝魁紅，王化祥，何永勃.TGS813氣敏元件低溫特性及其非線性分析[J].電子元件與材料.2004，23(3):1-3.[12]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1998:123-129.[13]堂賢遠(yuǎn)，劉歧山.傳感器原理及應(yīng)用[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，2000.39-45.[14]童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001:65-70.[15]蔡可芬，莊牧林.燃?xì)鈭?bào)警器質(zhì)量分析評(píng)估[J].傳感器技術(shù).1999，18(4):2-2.[16]潘天紅，趙德安，鄒小波.氣體傳感器陣列中的信息融合[J].計(jì)算機(jī)測量與操縱.2003，(10):1-3.[17]CaiKefen.NewProblemsofGasSensors[J].JournalofTransducerTechnology，1990，(6)：1-3.[18]STC89C52DateSheet.[EB/OL]./data/soft/mcu51/2420.html，2006.附錄A：硬件電路總圖

附錄B:STC89C52數(shù)據(jù)手冊(cè)功能特性描述STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微操縱器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash同意程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式操縱應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能；8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，同意RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷接著工作。掉電愛護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。VCC:電源GND:地P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，現(xiàn)在能夠作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的緣故，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分不作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，現(xiàn)在能夠作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的緣故，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用專門強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些操縱信號(hào)。P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，現(xiàn)在能夠作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的緣故，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為STC89C52專門功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些操縱信號(hào)RST:復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。專門寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位能夠使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存操縱信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特不強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)躍過。假如需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。那個(gè)ALE使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微操縱器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)STC89C52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲(chǔ)器操縱信號(hào)。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。附錄C：要緊參考文獻(xiàn)及摘要[1]王元慶.新型傳感器原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[摘要]：作為信息獵取的重要手段之一，傳感器是將電子系統(tǒng)無法處理的外界物理量或者化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的要緊器件[2]王幸之等.AT89系列單片機(jī)原理與接口[M]．北京：北京航空航天大學(xué)，2004[摘要]：STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微操縱器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash同意程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式操縱應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。[3]李永生，楊莉玲.半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究[J].傳感器技術(shù).2002，(3):1-3.[摘要]：可燃性氣體傳感器是一個(gè)氣-電變換器，它的作用是把可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)變成電信號(hào)，進(jìn)而由單片機(jī)采集信號(hào)、數(shù)據(jù)處理、濃度顯示以便報(bào)警操縱。傳感器作為對(duì)可燃性氣體的敏感元件，是各種類型(袖珍式、便攜式、固定式)儀表的核心之一。因此，傳感器的選型是特不重要的。[4]李忠國，陳剛.單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)[M].北京：人民郵電出版社，2006[摘要]：盡管單片機(jī)的功能越來越強(qiáng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，然而在一般的操縱系統(tǒng)中使用單片機(jī)以后，操縱系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)卻是越來越簡單。[5]阮維國.TGS813型半導(dǎo)體氣敏傳感器及其在燃?xì)舛練鈾z測中的應(yīng)用電路[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器.1998，(3):1-2[摘要]：MQ-2的半導(dǎo)體氣體傳感器是由二氧化錫組成的半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器。它使用在清潔空氣中電導(dǎo)率低的二氧化錫作為氣敏材料(在空氣中約為104~105KΩ)。當(dāng)存在檢測對(duì)象氣體時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中氣體濃度增加而增加，使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化，轉(zhuǎn)化為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。與采納接觸燃燒式的可燃性氣體傳感器相比，半導(dǎo)體陶瓷式傳感器優(yōu)點(diǎn)顯著，不易出現(xiàn)催化劑中毒的現(xiàn)象。它特不適宜可燃性氣體泄漏的早期發(fā)覺和需要長期使用的、可靠性高的場所。[6]宋浩，田豐.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005[摘要]：單片微型計(jì)算機(jī)（簡稱單片機(jī)）是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)專門重要的分支，自20世紀(jì)70年代問世以來，以其體積小、可靠性高、操縱能力強(qiáng)、使用方便、性能價(jià)格比高、容易產(chǎn)品化等特點(diǎn)，在智能儀表、機(jī)電一體化、實(shí)時(shí)操縱、分布式多機(jī)系統(tǒng)、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)各個(gè)行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代起著重要的推動(dòng)作用。[7]張保衛(wèi)，尚家封，趙金水.燃?xì)鈭?bào)警器的分類與選擇[J].山東消防，2003，(8):1-2[摘要]：我國在70年代初期開始研制可燃性氣體報(bào)警操縱器，生產(chǎn)型號(hào)多樣、品種較齊全，應(yīng)用范圍也由單一的煉油系統(tǒng)擴(kuò)展到幾乎所有危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境的各種類型報(bào)警器，產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增加。但要緊是在引進(jìn)國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，又進(jìn)行研究與開發(fā)，形成自己的特色。近年來，在氣體選擇性和產(chǎn)品穩(wěn)定性上也有專門大進(jìn)步。[8]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1998[摘要]：A/D轉(zhuǎn)換的過程是首先對(duì)輸入的模擬電壓信號(hào)取樣，取樣結(jié)束后進(jìn)入保持時(shí)刻，在這段時(shí)刻內(nèi)將取樣的電壓量化為數(shù)字量，并按一定的編碼形式給出轉(zhuǎn)換結(jié)束。然后，再開始下一次的取樣。[9]童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001[摘要]：傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要通過前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。[10]蔡可芬，莊牧林.燃?xì)鈭?bào)警器質(zhì)量分析評(píng)估[J].傳感器技術(shù).1999，18(4):2-2[摘要]：2003年12月，國家執(zhí)行新的可燃性氣體探測器標(biāo)準(zhǔn)(GB15322-2003)《可燃?xì)怏w探測器》。在2004年10月國家頒布《可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器規(guī)程JJG693-2004》。一部分不合規(guī)定的可燃性氣體報(bào)警操縱器將停止使用。附錄D：程序清單主程序：#include<stdio.h>#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include<system.h>ucharStatus_Flag;#defineset_timer TH1=0xb1;TL1=0xdf;ucharalarm_num;uintdis_buff[4];ucharkeytime=0;uinttemp1;uinttemp11;uinttemp21;sbitST=P3^0;sbitOE=P3^1;sbitEOC=P3^2;sbitCLK=P3^3;ucharAD_DATA[2];//保存IN0和IN1經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)ucharcodeled_7[21]={0x80,0xe5,0x0c,0x24,0x61,0x22,0x02,0xe4,0x00,0x60,0xff,// 有點(diǎn) 012 34 56789滅 0x90,0xf5,0x1c,0x34,0x71,0x32,0x12,0xf4,0x10,0x70};// 無點(diǎn) 012 34 56789unsignedcharcodetab[]={0x00,0x08,0x01,0x09,0x02,0x0a,0x03,0x0b,0x04,0x0c,0x05,0x06,0x07,0x0d,0x0e};ucharcodeditab[16]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};uintalarm_data=30;ucharSetSelect=0;ucharalarm_flag=1;uchardataHaveKey=0;ucharchushi;uchardataNewKey[3]={0xff,0xff,0xff};ucharcodeKeyTable[16]={0x00,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};// 12 34 5sbitP3_3=P1^5;sbitP3_1=P1^4;#definedigit_1_onP3_1=0;#definedigit_1_offP3_1=1;#definedigit_2_onP3_3=0;#definedigit_2_offP3_3=1;uchartimer_20ms;ucharwork_flag;ucharseconds;uchartime_20ms;uchartime_20ms_1;ucharwork_flag_1=1;//開機(jī)檢測標(biāo)志ucharwork_lamp_flag;/*主程序*/voidmain(){ /*TMOD=0x01;TH0=0xDC;TL0=0xB0;EA=1;ET0=1;TR0=1; TR1=1; ES =1; ET1=1;*/ TMOD=0x12;//定時(shí)器0和定時(shí)器2初始設(shè)置TH0=0xDC;TL0=0xB0;EA=1;ET0=1;TR0=1;TR1=1;// ES =1; ET1=1;init();//AD模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化while(1){ AD();//ad數(shù)據(jù)采集 if(alarm_flag==1) { if(alarm1==0) { alarm_num=1; // alarm_lamp1=0; BuzzerOn;//打開蜂鳴器 Alarmon; //打開報(bào)警燈 } /*if(alarm2==1) { alarm_lamp1=0; }*/ } if(alarm_flag==0) { alarm_lamp1=1; BuzzerOff; Alarmoff; BuzzerOff; Alarmoff; } if(alarm1==1) { alarm_num=0; work_flag=1;//報(bào)警狀態(tài)消逝后計(jì)時(shí)開始 } if(alarm2==0) { alarm_lamp1=0; } if(alarm2==1&&alarm3==1) { alarm_lamp1=1; } if(alarm3==0) { alarm_lamp1=0; } disbuffer();//將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送至緩沖區(qū) display();//動(dòng)態(tài)掃描 start();//上電初始化工作，黃燈閃耀 if(timer_20ms>=50) { seconds++; timer_20ms=0; } if(seconds>200)//當(dāng)時(shí)刻大于60秒時(shí)，關(guān)閉報(bào)警 { work_flag=0; BuzzerOff; Alarmoff; BuzzerOff; Alarmoff; seconds=0; } if(time_20ms<50&&work_flag_1==0)//綠燈閃耀 { work=1; } if(time_20ms>=50&&work_flag_1==0)////綠燈閃耀 { work=0; }}}//雙變量延時(shí)/*voidDelay(unsignedx,unsignedy){inti,j;for(i=0;i<x;i++)for(j=0;j<y;j++);}*///*****************延時(shí)**************//voiddelay_ms(uchari){ ucharj; for(;i>0;i--) { for(j=0;j<=120;j++) {;} }}voidstart(void){ if(time_20ms_1<50) { alarm_lamp1=1; } if(time_20ms_1>50&&time_20ms_1<100) { alarm_lamp1=0; } if(time_20ms_1>100&&time_20ms_1<150) { alarm_lamp1=1; } if(time_20ms_1>150&&time_20ms_1<200) { alarm_lamp1=0; } if(time_20ms_1>150) { alarm_lamp1=1; time_20ms_1=0; work_lamp_flag++; } if(work_lamp_flag>=10) { work_flag_1=0; time_20ms_1=0; }}//*****************時(shí)刻顯示掃描**************//voiddisplay(void){ ucha